Arquitectura de computadoras

TEMA 1
INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA DE LOS COMPUTADORES
• Introducción.
• Concepto de Computador. Definiciones Básicas.
• Parámetros Característicos de un Computador.
• Clasificación y Aplicaciones de los Computadores.
• Evolución Histórica de los Computadores.
• Bibliografía.
Introducción.
Desde la aparición de los ordenadores en los 40, hasta la actualidad, se ha producido un avancesin precedente en otras ciencias.
Los computadores han producido la revolución de la información.
Aplicaciones impensables se hacen hoy posibles:
Cajeros automáticos.
Computadores en automóviles.
Computadores portátiles.
Proyecto de Genoma Humano.
Definiciones Básicas
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• La palabra Informática se forma por la contracción de los vocables información y automática.
• Por Informaciónentendemos la yuxtaposición de símbolos con los que representamos hechos, objetos e ideas.
• Informática = Ciencia e Ingeniería de los Computadores.
• Computador: Máquina capaz de aceptar datos de entrada, efectuar operaciones lógicas y aritméticas con ellos y devolver información resultante, sin intervención de un operador humano y bajo el control de un programa de instrucciones previamentealmacenado en el propio computador.
• La Informática es el campo de conocimiento que abarca todos los aspectos del diseño y uso de los computadores.
• Calculadora: máquina que realiza operaciones bajo el control del usuario.
• Dato: Conjunto de símbolos utilizados para expresar valores de todo tipo.
• Hardware: Soporte físico del computador.
• Software: o soporte lógico es el conjunto de programas quese ejecuta en el computador.
Comunicación Hombre-Máquina.
• Es imprescindible para que el ordenador cumpla su cometido.
• Los computadores sólo entienden los valores on y off, (0 y 1). Se conocen como bits.
• Un bit es una variable que toma el valor 0 ó 1.
• Codificar: es representar los elementos de un conjunto mediante los de otro.
• Los valores lógicos cero y uno pueden almacenarse dedistintas formas: campos magnéticos, tensión eléctrica, orificios...
Medidas de Información.
• La cantidad de información almacenada en un sistema informático la medimos siempre en BITS.
• Se utilizan potencias de dos, para expresar cantidades.
• 1 Kbit= 210 bits = 1.024 bits = 1 kilobit
• 1 Mbit= 220 bits = 1.048.576 bits = 1 Megabit
• 1 Gbit= 230 bits = 1.073.741.224 bits = 1 Gigabit
• 1Tbit= 240 bits = 1 Terabit
• Muchas veces la cantidad de información se mide en BYTES.
• 1 Byte = 8 Bits.
• Ej: 4MB=4MBYTES=4M*8bits=32Mbits=32*220 bits
Instrucciones y Programas
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• Los ordenadores ejecutan las órdenes, instrucciones, que les damos.
• Las instrucciones son colecciones de bits que entiende el computador.
• Ej: 1000110010100000 (suma de dos números).
• Nuevas notaciones:Ensamblador, Lenguaje de alto nivel.
• Instrucción: orden elemental que implica una operación simple a realizar por el computador.
• Programa: conjunto ordenado de instrucciones que conforman una tarea específica.
• Lenguaje de Programación: Conjunto de reglas y símbolos para la construcción de programas.
• Dato: La expresión simbólica que define un valor numérico, un hecho, una idea, objetoetc, en la forma adecuada de ser tratado por la computadora.
• Carácter: símbolo empleado para representar los datos y las instrucciones, o lo que es lo mismo, la forma que tenemos de representar la información que va a ser procesada por la computadora.
Estructura Funcional de los Computadores
• La placa base tiene tres partes principales: E/S, Memoria y el procesador
• Los 5 componentes clásicosdel computador son:
A
• En la memoria se encuentran los programas que se ejecutan y los datos necesarios.
• El procesador se encarga de ejecutar los programas. Se denomina CPU.
• El Camino de Datos realiza las operaciones aritméticas y lógicas.
• El control indica al camino de datos, a la memoria y a los dispositivos E/S que deben hacer de acuerdo con las instrucciones del programa..
• Un...